| 研究領域 | ハイパーマテリアル：補空間が創る新物質科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05258
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
湯葢 邦夫 九州大学, 工学研究院, 学術研究員 (00302208)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | 結晶構造解析 / 相安定性 / 短・中距離秩序構造 / 散漫散乱 / 第13族元素化合物 / 化学的短距離秩序構造 / 中距離秩序構造 / 連結様式 / 熱電変換特性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では，第13族元素化合物に対して，特定元素周囲の局所構造の精密決定から広範囲にわたる原子集団のゆらぎの特徴抽出まで，連続的にスケールアップした先端的構造解析法を駆使して，従来の単結晶構造解析法では得ることのできない整合・不整合多重周期性をもつハイパー物質の特殊構造の解析に挑む．電子顕微鏡を駆使した原子分解能元素マッピングをベースとした極局所構造解析法と放射光を利用したAXS法とRMC シミュレーションをドッキングしたAXS-RMC法を併用して，第13族元素化合物に存在するCSROの確定とMROに代表される連結様式の多様性と形成機構を3次元定量的に解明する．
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| 研究実績の概要 |
局所構造の精密決定（極局所構造解析）から広範囲にわたる原子集団のゆらぎの特徴抽出まで，スケールアップした先端的構造解析法を駆使して，複雑な結晶構造をもつ第13族元素化合物の構造的な特徴を明らかにすることを目的とした．第13族元素化合物に存在する化学的短距離秩序構造（Chemical Short Range Ordering : CSRO）とそれらCSROの連結様式（中距離秩序構造 (Medium Range Ordering: MRO)）に新しい構造秩序を見出し，構造ユニットの連結様式の多様性と形成機構を3次元定量的に解明した．
Cu3Au 型－アンチペロブスカイト型構造を持つScRh3B0.6 化合物に現れる{111}* 方向にシャープな散漫散乱（逆空間）の三次元可視化と原子分解能像（実空間）とのコンビネーションから，この化合物群におけるMROの特徴を明らかにした
正20面体ボロン・クラスターからなる過冷却ボロン固体の合成探索ならび合成した新規ボロン結晶相の電子顕微鏡結晶構造解析を行った．液体急冷ボロン試料から既知結晶相では説明できない複数の回折ピークが見つかり，20面体ボロンクラスターを構造ユニットとする結晶構造モデルの構築を行っている．
Al系正20面体準結晶の関連結晶相には，<111>*cubic 方向に3倍周期をもつ超格子構造（三方晶系）が存在する．単結晶X線回折パターンから示されている超格子構造相が双晶構造の特徴を明らかにするため，4D-STEM 観察を行った．4D-STEM 観察から得られる仮想電子回折パターンと仮想暗視野像から，双晶構造の方位関係を明らかにした．原子分解能 HAADF-STEM像は，単結晶X 線回折構造解析から提案した構造モデルを元に計算した像の特徴とよく一致していた．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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